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FET知識:采用結(jié)型FET實現(xiàn)的放大電路!

發(fā)布時間:2017-4-19 16:02    發(fā)布者:dgdz2013
與之前介紹的晶體管放大電路相同,各級FET放大電路之間的連接也必須通過電容連接,以構(gòu)成CR的連接方式。此時,為保證柵極、源極和漏極間正確的電壓關(guān)系,就需要偏置電路來提供柵極電壓。

與晶體管放大電路的接地方式相同,結(jié)型FET放大電路也有多種接地方式。


最一般的源極接地電路和自偏置電路
n溝道FET的例子如下圖所示,p溝道FET電源電壓VPS(V)和電流ID(A)的方向,與此圖完全相反。

FET源極接地電路的功能,與晶體管的共射放大電路一樣。由于結(jié)型FET的正常工作,要求柵極和源極間的電壓VGS為反向偏置電壓,因此其偏置電路的構(gòu)造有些不同。


與晶體管的電流反饋偏置電路一樣構(gòu)成的FET“自偏置電路”,由于其穩(wěn)定程度良好,在實際電路中得到了普遍應(yīng)用。


自偏置電路源極電阻對電路的穩(wěn)定作用

與柵極和源極間電壓VGS相對應(yīng)的漏極電流ID(A),流過源極電阻RS(Ω)。VGS為負極性的偏置電壓。


此時,如果我們把VGS的絕對值變得很小,漏極電流ID就會增大。這樣一來,源極電壓VS(V)就會升高,從而使得VCS的絕對值增大,同時ID也會減小,電路的狀態(tài)向穩(wěn)定的方向變化。



源極接地電路要實現(xiàn)放大功能,需要給源極電阻并聯(lián)電容
實現(xiàn)交流信號放大時,需要忽略源極電阻RS的影響。與源極電阻RS并聯(lián)的電容CS(F),使得交流信號變化對源極電壓VS沒有影響,源極電壓VS保持不變。對于交流信號來說,源極是通過電容CS接地的,因此也稱為源極接地電路。該電路對交流信號的電壓放大倍數(shù)A為
A=gm*RD
式中,RD(Ω)為漏極電阻。由于結(jié)型FET的gm很小(在1~10mS之間),很難實現(xiàn)電壓放大倍數(shù)很大的單級放大電路。


漏極接地電路的偏置電路和放大倍數(shù)

漏極接地電路(源極跟隨器)與晶體管的共集放大電路(射極跟隨器)相同。漏極接地電路中,漏極與電源VPS相連接(關(guān)于n溝道FET),通過電源接地,所以可以被看作為“漏極接地”電路。


信號的放大倍數(shù)A為A≈1,實際的放大倍數(shù)要比1略小一些。


柵極接地電路的偏置電路和放大倍數(shù)

柵極接地電路和晶體管基極接地電路一樣。偏置電路和其他的結(jié)型FET的接地電路一樣。


結(jié)型FET的柵極和源極間為反向偏置電壓,源極通過電阻RS接地,柵極直接與地電位相連。


柵極接地電路,輸入、輸出信號的極性相反。信號的電壓放大倍數(shù)A為
A=gm*RD


練習(xí)題
試計算右圖電路中的電壓放大倍數(shù)A。電容CIN、COUT、CS對于交流信號可視為直通(阻抗忽略不計,視為0),場效應(yīng)晶體管的gm=3mS。


內(nèi)容摘自本人微信號:機械工業(yè)出版社E視界

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